На орбите Сатурна идентифицировано более 60 новых спутников

После всего нескольких месяцев лидерства Юпитер снова уступил пальму первенства Сатурну по количеству спутников.

Открытие 62 ранее неизвестных спутников вернуло Сатурн в лидеры — теперь у него в общей сложности 145 официально признанных спутников. Это означает, что Юпитеру с его 92 известными лунами придется постараться, если он хочет вернуть себе лидерство.

Однако, что не менее важно, открытие демонстрирует эффективность метода обнаружения небольших спутников вокруг планет-гигантов.

Смещая и складывая изображения лун, сделанные в течение нескольких лет, группа под руководством астронома Эдварда Эштона из Института астрономии и астрофизики Academia Sinica на Тайване смогла найти спутники Сатурна диаметром всего 2,5 километра.

И эти недавно обнаруженные крошечные спутники позволяют астрономам собрать воедино прошлое Сатурна.

На самом деле довольно сложно найти маленькие луны, вращающиеся вокруг Юпитера и Сатурна. Эти две планеты являются самыми большими в Солнечной системе, и они очень яркие в небе, особенно с нашей точки зрения на Земле, с которой они всегда освещены солнечным светом.

Это означает, что они значительно затмевают все вокруг себя, что делает обнаружение маленьких тусклых объектов особенно сложным.

Интересно, что критерии определения луны или естественного спутника довольно широки. Нет требований к форме, массе, диаметру или составу; рассматриваемый объект просто должен иметь стабильную орбиту вокруг другого, более крупного тела, которое не является звездой.

Таким образом, у планет, карликовых планет и даже астероидов могут быть свои спутники.

Но недостаточно просто заметить объект рядом с планетой и заявить, что вы нашли новую луну. Объект необходимо отслеживать — в идеале по нескольким орбитам — чтобы можно было проанализировать его путь и определить, стабилен ли он. Таким образом, хотя смещение и суммирование могут выявить слабые объекты, для подтверждения «лунного» статуса объекта  необходимо провести множество таких наблюдений.

Вот как это работает. Набор последовательных изображений «сдвигается» с той же скоростью, с которой объект движется по небу. Затем эти изображения складываются друг на друга. Такой метод усиливает сигналы, слишком слабые, чтобы их можно было увидеть на отдельном изображении, и делает их ярче, чтобы ученые могли их увидеть.

Этот метод смещения и суммирования использовался для поиска спутников, вращающихся вокруг Урана и Нептуна; в 2019 году Эштон и его коллеги использовали его для сканирования неба вокруг Сатурна с помощью телескопа CFHT, обнаружив ранее неизвестные объекты в пространстве вокруг Сатурна.

С тех пор и до 2021 года они периодически проводили наблюдения в течение трех часов, сдвигая и складывая полученные изображения, чтобы увидеть, могут ли идентифицированные ими объекты быть лунами. Они выбрали 63 объекта, об одном из которых было объявлено в 2021 году. Теперь ученые тщательно проверили и подтвердили остальные 62.

Все недавно открытые спутники принадлежат к трем группам спутников Сатурна, классифицируемым как «неправильные». Они, собранные в группы, известные как инуитские, галльские и скандинавские луны, вращаются вокруг планеты по большим эллиптическим орбитам под углом по отношению к «обычным» лунам Сатурна.

Большинство новых спутников попадают в скандинавскую группу, которая является самой густонаселенной и имеет самое большое орбитальное расстояние из трех. Она также вращается в направлении, противоположном вращению Сатурна.

Астрономы интерпретировали эти группы как свидетельство столкновений между спутниками, которые произошли в какой-то момент в недавнем прошлом Сатурна, оставив после себя рои меньших лун.

Скандинавская группа, согласно анализу, может быть тем, что осталось после разрушения спутника неправильной формы среднего размера. Исследователи говорят, что недавно открытые спутники являются еще одним доказательством этого.

«По мере того, как мы приближаемся к пределу возможностей современных телескопов, — говорит астроном Бретт Гладман, — мы находим все больше свидетельств того, что луна среднего размера, вращающаяся вокруг Сатурна в обратном направлении, была разорвана примерно 100 миллионов лет назад».